- я мечусь от одного варианта к другому, т.к. понял, что есть много вариантов построить итоговое нужное мне устройство, поэтому и хочу понять,что будет оптимальней. Стоимость комплектующих в расчет пока не беру, хотя считаю,что 15$ за готовый ГУН (который не надо рассчитывать, настраивать и т.п.) - это приятная мелочь.
На настоящий момент хочу собрать синтезатор на покупном ГУНе и ФАПЧ КН1015, потому как этих ФАПЧей у нас много новых лежит без дела, поэтому и хочу приспособить. Да и программировать ее можно в ручную - заземлить нужные ноги и таким образом ввести необходимые коэффициенты деления. Т.е. сначала попытаться собрать синтезатор наиболее простой, пусть и с не очень хорошими характеристиками, а потом уже делать что-то лучшее, но более обдуманно и с более сложной структурой.
Вопрос относительно ADF4002: у покупных ГУН есть диапазон входного управляющего напряжения, например 0...5, 0...20. Т.е. ФАПЧ должен выдавать эти 20В. У ADF4002 не ясно на счет этого параметра...В графе Logic Outputs есть два значений Output High Voltage (Voh): 1,4 В (со стока транзистора) и 3В-0,4= 2,6 В - какое из них принять во внимание и как быть,если диапазон управляющего напряжения у ГУНа будет порядка 20В?
И надо ли всё-таки ставить подстроечный конденсатор,чтобы сначала руками вывести ГУН на нужный частотный интервал?
Прошу прощения, если вопросы мои глупые

У нее есть ножка VP? даете на неё 5V и выход CP у этой микрухи способен будет выдавать на ГУН от 0 до 5V. (но лучше по шумам брать не шире 0.5-4.5 V) .

ставится внешний ОУ примерно как на рисунке, при этом макс напряжение будет определяться ОУ.

не надо , если ГУН покупной. У них почти всегда оговорена и минимальная и максимальная частота работы.

Спасибо,тау!

Зря игнорируете ADF4002 и заморачиваетесь на отстойные микросхемы, ADF стоят дешево. ГУНы стоят в разы дороже!
Зря игнорируете ADIsimPLL. Только поигравшись с этой программой многое поёмёте. Книги и статьи стоит почитать!
Зря игнорируете вариант, который Вам предложил тау - очень толковое решение, сочетание ФАПЧ и ПС:
верхняя и нижняя частоты фильтруются ФВЧ и ФНЧ высокого порядка, что будет проще реализовать, чем ПФ для ГГ.

На самом деле раскладка по частотам достаточно забавная. На все можно найти стандартные фильтры. 1950 - это те же 1960 PCS-мобилки, что недавно обсуждались, 1750 - это стандартный у нас GSM (DSC) (1747,5), 1550 - даунлинк Турайи и Инмарсата (1542). Можно найти с расположением даже на одной странице http://www.larkengineering.com/lark/FILTER...tandard/App.htm . Самый дешевый опорник на 100МГц - http://search.digikey.com/scripts/DkSearch...me=535-10093-ND - там на складе прямо две версии с разными стабильностями и температурным диапазоном. Ну или если стабильность не столь важна - TXCO типа KXO-900 http://www.geyer-electronic.de/pdfs/qurz/m...1.pdf?langSel=2 на 100МГц где-то за 35 зеленых.

Сообщение отредактировал ledum - May 30 2010, 18:11

- я не игнорирую. Знаю, что КН1015 старая штука, но она есть на руках и относительно проста.
- ADIsimPLL я поставил уже давно, когда читал форумы по синтезаторам, в частности, когда искал как рассчитываются ФНЧ с петле ФАПЧ. Нашел вот такие полезные калькуляторы:
http://leleivre.com/rf_pll_loop_filter_3rd.html
http://www.aubraux.com/design/pll-design-tool.php
и т.п. Всё это ADIsimPLL тоже умеет делать. На счет книг - основные книги по синтезаторам (Манассевич, Шапиро, Рыжков, Шахгильдян и т.п.) - читал и продолжаю читать. Но пока что есть много чего непонятного, а уже хочется что-нибудь собрать, поэтому и прикидываю какой вариант будет попроще. А дальше уже можно углубляться. Просто можно было бы собрать синтезатор и по старым схемам, по сути уже готовым, ну кое-что переделать. Но решил, что стоит попробовать на современной элементной базе, чтобы было больше микросхем и меньше рассыпухи. Сроки пока терпят, особо меня не подгоняют.
Фильтр пока думаю поставить на МПЛ на резонаторах. Вообщем, это такая самоделка - несколько резонаторов (5 и более) из коаксиального кабеля с сплошным Ф-4Д и посеребренной внутренней жилой. Размеры получаются конечно большие: где-то 2 на 3 см, но зато полоса пропускания порядка 20 Мгц и менее и очень хорошо давит в полосе заграждения. Например, для центральной частоты 1,75ГГц давит при отсройке на 50 МГц на примерно 60-65 дБ.
ledum, за ссылочку на конденсаторы большое спасибо. В свое время искал похожего плана, диапазона GSM, но безуспешно...

Еще раз привет!Появились новые вопросы...
1. Если есть некоторый фильтр (например, такой, http://www.larkengineering.com/lark/FILTER...5-x75-5cc.html) - у него при отстройке на ~ 100 МГц ослабление порядка 50 дБ. Если мне необходимо ослабление больше, то если поставить последовательно пару таких фильтров - удастся ли увеличить ослабление в полосе заграждения, например, вместо 50 дБ получить 60 дБ? Коэффициент прямоугольности увеличится, а вот ослабление - увеличится ли оно?Если да, то можно ли просто поставить два или три однотипных фильтра подряд или их еще надо будет как-то согласовывать между собой?
2. Где-то читал, что, для уменьшения фазовых шумов коэффиициенты деления в микросхеме ФАПЧ желательно выбирать как можно меньше и частоту сравнения на ЧФД тоже брать самую маленькую из возможных. Действительно ли это так?Если да, то объясните вкрацте почему это так.
На сайте, ссылку на который уже приводил (http://leleivre.com/rf_pll_pfd_freq.html) задается опорная частоты, частота ГУН и затем выдается оптимальная частота ЧФД - рассчитывается автоматом. Хотелось бы знать из каких соображений ее выбирать.
3. На счет петлевого фильтра в цепи ФАПЧ - мнения разных авторов по поводу полосы пропускания этого ФНЧ и фазовых шумов - отличаются. Например, здесь (http://geforcetweak.ru/content/view/470/33/) - говорится, что "Шум в пределах полосы пропускания петли подавляется, в то время как за пределами полосы пропускания шум может возрасти. Таким образом, желательно разрабатывать фильтр с максимально возможной полосой пропускания {в заданных пределах запаса по фазе, разумеется)."
Из даташита на рис. 2 (http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00846a.pdf) - тоже видно, что при увеличении ПП фильтра, фазовые шумы уменьшаются.
Мнение по поводу увеличения полосы пропускания, с целью уменьшения фазовых шумов встречал и в других источниках. Но в некоторых источниках, наоборот, говорится, что для уменьшения фазовых шумов на выходе ФАПЧ, полосу пропускания ФНЧ надо делать как можно меньше. Например, из книги Бунин, Справочник радиолюбителя-коротковолновика "Уровень фазовых шумов снижают путем уменьшения шумов всех узлов, входящих в систему ФАПЧ и сужением полосы пропускания ФНЧ петли ФАПЧ. Последнее, однако,сужает полосу захвата и удержания, удлиняет время переключения и может быть причиной неустойчивой работы ФАПЧ"

Ссылка вроде бы битая…

Так и есть!

А вот это – неправильно, к тому же противоречит первой мысли. Ведь, чем меньше делим, тем выше частота сравнения.
Может опечатались или описАлись?

Есть известная формула, по которой можно оценить уровень шумов синтезатора, построенного на ФАПЧ:
PhaseNoise = (Phase Noise Index) + 20log(N) + 10log(Fcomp)
Эта формула приговаривает разработчика к стремлению увеличивать Fcomp. Логика проста: чем больше Fcomp, тем меньше N, тем меньше PN, так как 20>10.

Из соображения наибольшего делителя (не обязательно целого), образующего целые частные (коэффициенты деления). Это справедливо лишь для целочисленных ФАПЧ.
В дробночисленных всё сложнее, там другой калькулятор нужен.

Не знаю, что там за радиолюбитель Бунин такой, но подобные книжульки принципиально не читаю, ровно как и “Весёлые картинки” курского радиолюбителя Нечаева под названием “Радио”. Не сомневаюсь, что и первый, и последний делают ФАПЧ на самой дешёвой логике, поэтому там всё может быть шиворот на выворот. Читайте серьёзные книги и статьи, их по синтезу немало. Для начала это прочитайте (я пять лет назад с них начинал знакомство с синтезом), хоть и простые, но профессиональные статейки.
 STWPAPER.PDF ( 211.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 618

 howtodebug1.pdf ( 309.66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1566

Ссылку не правильно вставил...Вот такая http://www.larkengineering.com/lark/FILTER...75-x75-5cc.html
Ну это особо и не важно, какой именно фильтр:-)). Главное вот что: увеличится ли ослабление в полосе заграждения цепочки из двух однотипных фильтров по сравнению с одним фильтром? Я почему спрашиваю - в принципе фильтры на МПЛ очень хорошо давят в полосе заграждения, но занимают много места и требуют настройки. Одиночные фильтры (керамические, ПАВ) - не дают такого ослабления, но они гораздо меньше по габаритам. Поэтому и хочу выяснить - если сделать цепочку из фильтров с ослаблением 50 дБ при отсройке, скажем, на 100 МГц от центральной частоты - то увеличится ли ослабление такой цепочки фильтров? Смогу ли получить ослабление выше, скажем 60 дБ, 65 дБ и т.д.?
На счет полосы пропускания: за материалы спасибо, позже их внимательно посмотрю. Но вот нашел еще в книге Белов. Л.А."Формирование стабильных частот и сигналов". Там тоже сказано,что уменьшение полосы пропускания ФНЧ в петле ФАПЧ ведет к снижению фазовых шумов. Да и по логике - ведь чем уже полоса, тем меньше всего будет на выходе, всяких паразитов.
PhaseNoise = (Phase Noise Index) + 20log(N) + 10log(Fcomp) -хотел уточнить по этой формуле.
В прикрепленном документе Fcomp - частота сравнения ЧФД. N - отношение генерируемой частоты к шагу перестройки. А если у меня нет шага, ну т.е. он постоянный?Phase Noise Index сколько его брать?Смотреть в спецификации в ГУН?
И всё-таки - напишите плиз - как зависят фазовые шумы от полосы пропускания ФНЧ?Уменьшаются или увеличиваются при том или ином изменении ПП?

Сообщение отредактировал loreley - Jun 6 2010, 14:55

через развязывающие цепи можно , обычно друг за другом фильтры не ставят , они будут нехорошо влиять друг на друга, искажая АЧХ. Два фильтра, каждый ослабляя на 50 в сумме дадут 100дБ на соответствующей отстройке. Но зачем оно такое надо ? если Вы получили Фапчём 1750МГц , то спуры с отстройкой 100M хотите задавить еще на 100 дБ?. Нормально сделанный целочисленный ФАПЧ не даст Вам таких спуров , чтобы их так беспощадно пришлось бы давить. Поэтому проблема с многими фильтрами мне кажется искуственно надуманной.

Из одного частного случая не надо делать глобальных выводов . В том даташите нарисовано уменьшение фазовых шумов с увеличением полосы петли потому что VCO применен очень шумящий. С шумливыми VCO требуется расширять полосу фильтра , для подавления шума самого VCO (в полосе петли шумы VCO давятся) . Если же у Вас малошумящий VCO , а вы сделали широкую петлю (шире чем некоторый оптимум, расчет которого наглядно делается в ADISimPLL) , то за пределами полосы петли у вас шум получится выше чем мог бы быть с более узкой петлей. Может случиться ситуация, что VCO хороший, а фильтр после ФД - шумящий . Результат тоже будет как в приведенном даташите. Для некоторых разработчиков очень важен шум на малых отстройках, например до 20...100 кГц , а дальше они допускают некоторое увеличение. А бывает наоборот, разумнее не допускать роста шума на дальних, потому что драматически увеличивается джиттер вырабатываемого сигнала и паразитная ЧМ девиация (несмотря на сравнительно низкий шум в малых отстройках). Одной-двумя фразами всех нюансов не описать.
N - это отношение частоты VCO к частоте работы фазового детектора , которое и определяет шаг по частоте для целочисленных синтезаторов. Поэтому для Вас оптимальная частота ФД =50 МГц, чтобы целочисленным умножением получить 1750M. Минимальное N для Вас =35. Строите картинку фазовых шумов опорного генератора, приподнятую на 20Log(35), Строите рядом картинку шумов микросхемы PLL исходя из нормализованного значения + 20Log(35) +10Log(50e6) , строите картинку фазовых шумов VCO, смотрите где они пересекаются и что почём. Впрочем, AdiSimPll это сделает за Вас, если введете нужные данные.

Сообщение отредактировал тау - Jun 6 2010, 15:13

Спасибо! На счет фильтров - хотел узнать не только применительно к синтезаторам, а вообще. Просто есть много микросборок, и везде на высоких частотах стоят фильтры на МПЛ. Если ставить на ПАВ, то будет значительная экономия места. Подскажите пожалуйста на счет развязывающих цепей: если фильтры сделаны так, что у них по входу и выходу 50-Ом, и на входе и выходе цепочки таких фильтров тоже будет 50-Ом - то надо ли ставить цепи равзязки? Что это за цепи?Как у транзисторов - на сосредоточенных и распределенных элементах?Но там просто для транформации сопротивлений по входу и выходу. А если здесь будет везде 50-Ом, то всё равно надо ставить? Тогда особой экономии места и не будет((((((Если два-три фильтра, да еще цепи развязки - то на то и выйдет. Тогда наверно нет особого смысла менять МПЛ фильтры на ПАВ ради экономии места...
И на счет спуров (sourios) - на предыдущей странице ledum ответил,что это "паразитные составляющие различного происхождения - не только из ФАПа и опоры полезут, но и из-за биений" - т.е. это попросту говоря обычные наводки, паразитные гармоники и прочее?Дело в том,что впервые встречаю такое слово
"но и из-за биений" - а можно подробнеее, что за биения?

Особой экономии места от ПАВ-фильтров не заметил: мало того, что они сами требуют тщательного экранирования друг от друга и от других "звенящих элементов", часто требуется ставить усилители, иногда до и после ПАВ-фильтра, так как последние хорошенько просаживают сигнал. Вот другое дело - керамика и монолиты: и места совсем мало требуют, и согласования не надо.

ledum имел ввиду биения между тремя ГУНами ФАПЧ, которые предложил. Всё дело в том, что в таком варианте Вы будете иметь не 2 генератора (ГОЧ и ГУН), как в простой ФАПЧ, а 4 (ГОЧ и 3 ГУНа). Если контуры ФАПЧ и ГУНы не изолировать как следует по ЭМ полю и утечкам, то они будут взаимодействовать и давать дополнительные палки, так как по фазе они будут рассогласованы, хотя по частоте - когерентны (ГОЧ у них общий). Это рассогласование проявится в биениях. Я потому и предложил прямой синтез для Вашего случая, там биений быть не должно. Если у Вас нет проблем с фильтрами, он может подойти, хотя мне больше понравился вариант, предложенный тау.

- экранирование предполагается следующего плана. Корпус будет разделен на три отсека, в каждом из которых будет свой канал на нужную генерируемую частоту. Т.е. будет три отдельных печатных платы, каждая из которых будет крепится в соответсвующих отсек. ОКГ будет в четвертом отсеке.
И вот еще всё-таки думаю, какие недостатки у единой микросхемы синтезатора по сравнению с двумя (ГУН+ФАПЧ) - на предыдущей странице MikeSmith писал:
- посмотрел на сайтах ведущих производителей и не увидел преимуществ связки ГУН+ФАПЧ по сравнению с единой микросхемой синтезатора. Т.е., цена примерно сопоставимая (плюс-минус несколько долларов не в счет, если не планируется изготавливать конечное устройство сотнями штук), характеристики одной МС не хуже связки двух, ну или хуже, но не сильно. Т.е. нет критичной разницы.

А разве коэффициент прямоугольности и ослабление (в полосе заграждения) не взаимосвязаны? Ослабление увеличится. Только не всегда 50 дБ + 50 дБ = 100 дБ (при малых габаритах фильтров и плотной компоновке сигнал пролезает мимо фильтров), но 60-70 дБ получится без проблем. Напрямую фильтры друг с другом обычно не включают. Увеличивается неравномерность АЧХ в полосе пропускания. Хотя, если требуется фильтровать сигнал фиксированной частоты, на это можно не обращать внимание.
Если требуется усиление, фильтры удобно развязать усилителем. Если потери не важны, можно установить аттенюатор на ~3 дБ. Например, в FSH6 (см. тему про плюшевого Мишку) между двумя однотипными фильтрами (836 МГц) установлен только конденсатор, а аттенюатор вынесен после фильтров. Обратите внимание - там фильтры разделены экранирующей перегородкой.


Если отдельно рассматривать N и Fpfd (оно же Fcomp), то это правильно. Грубо говоря, коэффициент деления N определяет коэффициент усиления шумов опорника, фазового детектора, делителя и Loop-фильтра. Чем N меньше, тем лучше. Шумы фазового детектора с уменьшением частоты (сравнения) тоже уменьшаются (см. графики в Datasheet например на ADF4153).
Но степень влияния на общий шум разная: 20Log(N) и 10Log(Fpfd). Поэтому увеличение частоты сравнения и приводит к уменьшению фазовых шумов. В 2 раза увеличиваем частоту сравнения, шум проседает на 3 дБ. Но это относится только к шумам в полосе пропускания Loop-фильтра.
И вообще, для получения конкретных советов пора уже определиться с требованиями по фазовым шумам.


Синтезатор "два в одном" гораздо дешевле. Например, ADF4350 ($10.3) или ADF4360 ($3.1) против "взрослого" синтезатора ADF4153 ($2.3) + AD797 ($5) + VCO (~$20). Т.е разница в цене будет некритична только для единичного изделия.

Экранирование, осеки это хорошо. Но.
Не должно создаваться условий образования объемных резонаторов с резонансной частотой, попадающей в полосу усилителей, если они есть в данной коробульке - уже обсуждалось, либо очень маленькие отсеки, либо один очень большой с поглотителем, либо сформировать лабиринт со свойствами запредельного волновода.
Не забыть проходные фильтры по питанию и управлению, хотя бы СМД-шные.
Что касается последовательно фильтров, то вопрос сложнее. Иногда можно включать без развязки аттенюаторами и/или усилителями. Особенно касается вещи в себе - ПАВовских. Тем более в Вашем случае, когда интересует только одна частота в диапазоне. На рисунке первый попавшийся EPCOS B3522 один и два последовательно без развязки. Это абсолютно не означает, что Вы получите подавление за 90дБ. В лучшем случае, дБ 75 - 80. Из-за паразитных пролазов. Но если есть время и желание можно постараться.
Что касается ГУН и ФАП в одном корпусе. У нас есть четкий пролаз ГУНа деленного на прескалер и опоры (10МГц) на выход, конечно все решается установкой одного ФВЧ. В варианте ГУН и синтез в разных корпусах этого явления нет вообще. Но разница по цене раз в пять.
ЗЫ. Честное слово я не видел предыдущего поста, когда писАл свой ...

Сообщение отредактировал ledum - Jun 7 2010, 07:44